CN101751778A - 数据通信设备、数据通信系统和信息收集方法 - Google Patents

Abstract

一种数据通信设备、数据通信系统和信息收集方法，该方法包括：在存储器中存储指示节点和链路的位置的道路地图信息、车辆进入一条链路时的时间和链路的标识符、以及车辆的位置和链路标识符，周期性获取车辆位置数据，基于道路地图信息来识别链路，并将所识别的链路与车辆已通过节点的链路进行比较。在接收到车辆还没有通过节点的结果时，所述设备重写位置数据和所述存储器中存储的获取时间，在接收到车辆已通过的结果时，基于获取时间和最后获取的位置数据的时间来确定离开时间，计算车辆的行驶时段，将离开时间作为进入时间写入，重写链路识别数据，并向给定的通信目的地传送行驶时段。本发明可降低通信数据量，从而降低通信成本和避免拥堵。

Description

数据通信设备、数据通信系统和信息收集方法

技术领域

本文所讨论的(多个)实施例涉及以下设备和方法：在车辆中设置或在车辆上安装的向外部设备通知道路网中的(多个)实际驾驶条件的数据通信设备；向外部设备通知(多个)驾驶条件以及从外部设备接收与到达目的地所需时间相关的信息的数据通信设备；数据通信系统；在交通信息提供系统中实现的信息收集方法。

背景技术

业已出现了向车辆上的驾驶员和乘客提供最新交通信息的服务(例如远程信息处理)。此服务的用户可通过使用终端设备(例如便携式电话设备、小型计算机、或汽车导航设备)以及将车辆连接至因特网来从服务中心获得信息。

在这种类型的服务中，由服务的用户驾驶的汽车(以下称为用户车辆)被看作用于信息收集的探测车。由此，将所谓的与驾驶相关的车辆信息作为探测信息从用户车辆传送至服务中心。服务中心处理来自道路上实际正在驾驶的用户车辆的车辆信息，从而交通信息反映车辆信息。服务的用户不仅接收信息，而且有助于强化和更新要提供的交通信息。

要提供的交通信息包含由节点和链路指示的道路网中的每条链路的行驶时段(travel period)。常规的节点是岔路口，并且链路可以是由岔路口划分的一段道路。行驶时段是车辆通过一个链路所需的时间。行驶时段受到交通拥堵和天气的影响，并且通常在每天的时间空档(time slot)之中变化。基于来自用户车辆的车辆信息，服务中心确定在每个给定时间空档中每条链路的平均行驶时段，并创建数据库。在汽车导航系统中，例如，使用从服务中心提供的行驶时段来计算从离开点到目的点行驶所需的时间。通过累加与从离开点到目的点的行驶路程对应的各条链路的行驶时段来确定所需的时间。

通常，在服务中心执行每条链路的行驶时段的计算。将指示当前位置的位置测量信息以给定间隔从每个用户车辆传送至服务中心。(见日本专利申请特开No.11-86184和No.7-129893)。

典型的车载导航设备以0.1至1秒的间隔通过GPS接收设备和信标接收设备获取位置数据(纬度和经度)。导航设备将累积的位置数据与各获取次数一起以大约5分钟的定期间隔传送至服务中心。在服务中心处，在该中心中提供的计算机(以下称为服务器)收集来自用户车辆的车辆信息，并将车辆信息累积在存储器中。

大约每隔10分钟，服务器执行与每个用户车辆相关的地图匹配，并识别目标用户车辆刚刚经过的链路。然后，服务器计算所识别链路的行驶时段。如果仅存在与部分链路相关的位置数据，则难以确定行驶时段。因此，行驶时段计算被暂停到下一个操作为止。服务器对于在给定时间段(period oftime)上收集的所有位置数据执行处理，以对经过车辆的数目进行计数，并计算每条链路的平均行驶时段。

除了上述系统之外，还业已出现了在车辆端执行行驶时段计算的系统。用安装在车辆上的导航设备代替服务器来累积位置数据，其中所述位置数据是导航设备在给定时间段上已经获取的。在以给定间隔执行用于确定链路的地图匹配之后，导航设备计算链路的行驶时段。在服务中心的服务器收集来自车辆的行驶时段，并更新要向车辆传送的交通信息。(见日本专利申请特开no.2006-184084)。

发明内容

本文所讨论的实施例的一方面在于提供一种能够安装在车辆上的数据通信设备。

所述数据通信设备和方法包括：在存储器中存储道路地图信息，所述道路地图信息指示道路网中被分配有编号的多个节点的位置，所述道路网由多个节点以及多条链路来表示，其中每条链路连接所述节点的两个相邻节点；存储所述车辆进入多条链路中的一条链路时的时间，并存储与对应于所述时间的链路相关的识别数据；在某个时间存储车辆的位置，并存储与对应于所述位置的链路相关的识别数据；周期性获取指示所述车辆的位置的位置数据；在每次获取位置数据时基于所述道路地图信息来识别对应于所获取的最新位置数据的链路，并将所识别的链路与存储于所述第三存储器中的链路进行比较，以确定车辆是否已通过节点。

所述数据通信设备包括：第一更新单元，接收指示车辆还没有通过节点的确定结果，以及将所述位置数据和存储于所述第三存储器中的获取时间重写为最后获取的位置数据和获取时间；计算单元，接收指示车辆已通过节点的确定结果，基于存储于所述第三存储器中的获取时间以及所述位置测量单元已最后获取位置数据时的时间来确定离开时间，并基于所确定的离开时间和存储于所述第二存储器中的进入时间来计算指示车辆通过这样的链路所需的时间的行驶时段，所述链路是所述车辆已最后从中离开的链路；第二更新单元，在所述行驶时段计算结束之后，将所述计算单元最后确定的离开时间作为进入时间而写入，代替存储于所述第二存储器中的进入时间，并将存储于所述第二存储器中的链路识别数据重写为与所述确定单元最后识别的链路相关的识别数据；以及传送单元，向给定的通信目的地传送与对应的链路相关的所计算的行驶时段和所述识别数据。

本发明的数据通信设备及方法可降低通信数据量，从而降低通信成本和避免拥堵。

本文所讨论的实施例的目的和优点通过权利要求中特别指出的元素和组合来实现和达到。在随后的描述中将分成各个部分阐述附加的方面和/或优点，并且各部分根据所述描述而变得清楚，或者可通过本发明的实践而掌握。

可以理解的是，如权利要求所述，以上的概况性描述和以下的具体性描述仅仅是示例性的，并非限制性的示例性说明，也并非对本发明的限制。

附图说明

结合附图，根据实施例的以下说明，这些和/或其他方面和优点将变得清楚和更加容易理解，在附图中：

图1是示出交通信息提供系统的数据结构的实例的视图；

图2是示出交通信息数据库的数据结构的实例的视图；

图3是示出根据本发明实施例的包含数据通信设备的便携式电话设备的结构的实例的视图；

图4是示出数据通信设备的功能性结构的实例的视图；

图5是示出要由CPU执行的操作的实例的操作流程；

图6是图5的获取例程的操作流程；

图7是图5的评估例程的操作流程；

图8是示出道路网的实例和位置数据获取条件的视图；

图9是示出进入信息的数据结构的实例的图表；

图10是示出最新位置信息的数据结构的实例的图表；

图11A至11C是示出车辆信息的数据结构的实例的图表；

图12是示出车辆信息的数据结构的另一实例的图表；

图13是另一交通信息提供系统的结构实例的视图；

图14是示出根据实施例的汽车导航设备的结构实例的视图；

图15是示出根据实施例的要由CPU执行的操作的实例的操作流程；以及

图16是示出图15的导航例程的实例的操作流程。

具体实施方式

下面将详细参阅实施例，在附图中示出其实例，其中类似的标号表示类似的元素。以下通过参照附图描述实施例，以说明本发明。

在如上所述基于给定时间空档而累积的位置数据计算行驶时段的典型数据处理操作中，必须准备容量足够大以存储在给定时间段期间获取的所有位置数据的存储器。当在车辆上计算行驶时段时，在车辆上安装的终端设备具有这种存储器。然而，在将例如便携式电话设备或PDA(个人数字助理)的便携式设备用作终端设备时，相比于使用固定至车辆的车载设备的情况，对于累积数据的存储器的容量设置有更加严格的限制。

在将用户车辆用作探测车的服务系统中，另一方面，对于支付通信费的服务的用户来说，从用户车辆向服务中心传送少量数据是优选的。为了减少要传送的数据量，在车辆上计算行驶时段以及向服务中心传送行驶时段比从车辆传送位置数据以及在服务中心计算行驶时段更加有利。

此外，在典型的服务系统中，当车辆由于例如交通拥堵逗留在一个链路上时，不计算行驶时段。这会导致没有迅速地向其他车辆传送指示交通拥堵的信息的问题。

考虑到这些环境和其他现有问题，已经提出(多个)实施例，并且其目的在于提供能够有效利用存储器传送行驶时段的数据通信设备和包括该数据通信设备的系统。本发明的另一目的在于快速地传送指示行驶时段的信息。

通过图1中所示的交通信息提供系统100来实现向车辆分发交通信息的服务。交通信息提供系统100包括用户车辆4、4a和4b；以及在服务中心提供的服务器5。具有便携式电话设备1、1a和1b作为终端设备的服务的用户(未示出)分别进入用户车辆4、4a和4b。便携式电话设备1、1a和1b经由无线基站或分组交换网络与服务器5执行数据通信。便携式电话设备1、1a和1b向服务器5传送包括行驶时段的车辆信息。所述行驶时段以随后所述的方式进行计算。

服务器5包括道路地图数据库6和交通信息数据库7。道路地图数据库6存储包含服务区域的道路网中的节点和链路。响应于请求，向便携式电话设备1、1a和1b中下载道路地图数据库6中包含的信息的一部分。每当必要时，根据来自用户车辆4、4a和4b的车辆信息更新交通信息数据库7。服务器5使用接收车辆信息并向每个连接的车辆传送交通信息的呼叫连接。交通信息可以同时传递至用户车辆4、4a和4b。同样，响应于从用户车辆4、4a和4b之一发出的请求，服务器5可仅向已发出请求的用户车辆传送与所请求路程相关的交通信息。

在交通信息数据库7中，如图2所示，在每条链路上以每5分钟的时间空档管理通过车辆的数目和平均行驶时段。时间空档可以不基于5分钟来设置，而是可按任意方式来设置。例如，时间空档的长度(持续时间)可以在白天和夜晚之间改变。每条链路通过表示由划分地图获得的扇区位置的二级网格编号以及表示在链路两端的节点的节点编号1和2来标识。项目“方向”的值标识每条链路上的行驶方向(上行或下行)。各条链路的行驶时段基本上等同于从用户车辆4、4a和4b接收的行驶时段。如果从两个或更多个车辆接收到与链路的某个时间空档相关的行驶时段，则将接收的行驶时段的平均值看作行驶时段。然而，须从平均值计算排除由服务器5确定为异常的行驶时段。当更新行驶时段时，还须考虑在所接收数据中包含的数据类型。对于要向用户车辆4、4a和4b传递的行驶信息增加需要更新的行驶时段。

便携式电话设备1、1a和1b中的每一个包括与交通信息提供服务相关的数据通信设备。便携式电话设备1、1a和1b均具有彼此相同的结构，因此，下面仅描述便携式电话设备1的结构作为典型实例。

如图3所示，便携式电话设备1包括音频电路单元10和数据通信设备2。音频电路单元10执行音频信号的编码转换并在语音模式下对于音频范围信号进行处理。音频电路单元10包括麦克风11和扬声器12。数据通信设备2具有作为交通信息提供系统100的移动终端的功能，以及用于电子邮件交换和web站点浏览的常规便携式电话设备的分组通信功能。当通过操作台19执行给定模式选择操作时，数据通信设备2用作交通信息提供系统100的移动终端。用作移动终端的数据通信设备2的结构如下。

数据通信设备2包括：无线通信单元13、CPU 14、存储器单元15、ROM16、时钟单元17、GPS单元18、操作台19和电源单元20。无线通信单元13形成有与服务器5通信的高频电路，并包括用于传送和接收的天线131。CPU 14是微型计算机，以及从ROM 16加载并执行程序。存储器单元15被用作程序执行的工作区。存储器单元15形成有一个或多个RAM设备(例如动态存取存储器设备)，以及提供用于CPU 14的第一存储器151、第二存储器152、第三存储器153和第四存储器154。时钟单元17持续测量时间，并向CPU 14输出表示日期和当前时间的数据。GPS单元18从用于移动通信的GPS(全球定位系统)的卫星或基站接收电波，并测量其自身的位置。GPS单元18包括基于来自卫星的电波计算纬度和经度的已知功能。向CPU 14输入表示位置测量结果的位置数据。操作台19包括：用于操作输入的一组按键191、作为显示设备192的液晶显示器、相机、和振动器。操作台19向CPU 14输出按键操作信号。电源单元20具有安装在其中的作为主电源的充电电池。

存储器单元15的第一存储器151存储与当前位置的周围区域相关的道路地图信息31。从服务器5下载道路地图信息31。道路地图信息31是由服务器5管理的道路地图数据库6中存储的信息的一部分，并且是与二级网格编号所标识的至少一个扇区相关的信息。当第一存储器151的存储器尺寸的设置值较大时，在数据通信设备2中可纳入与较大区域相关的信息。

第二存储器152临时存储进入信息32。进入信息32指示承载数据通信设备2的用户车辆上一次(last time)进入的链路，及其进入时间。然而，所述进入时间是基于如下时间而确定的，即在用户车辆4出现在接近于用户车辆4正在进入的链路的进入端上的节点的两个位置时确定。这是因为很少精确到在实际进入时执行位置测量，并且执行位置测量的位置通常偏离于进入点(节点位置)。

第三存储器153临时存储最新位置信息33。最新位置信息33指示最新位置数据及其获取的时间。由CPU 14在用户车辆4进入链路的时间与在用户车辆4离开链路的时间之间获得最新位置数据。每次获取新的位置数据时，更新最新位置信息33。因此，第三存储器153的存储器尺寸可以是存储仅与一个位置对应的信息所必须的最小尺寸。

第四存储器154临时存储要向服务器5传送的车辆信息。换句话说，第四存储器154被用作传输缓冲器。

图4示出数据通信设备2的功能结构的实例。如其所示，数据通信设备2包括：位置测量单元41、确定单元42、第一更新单元43、计算单元44、第二更新单元45、传送单元46和评估单元47。通过CPU 14和程序实现这些功能元件。

位置测量单元41周期性获取来自GPS单元18的位置数据，所述位置数据是指示用户车辆4的当前位置的信息。更具体地，位置数据形成有表示纬度和经度的数值。例如，每隔一秒获取位置数据。每次获取位置数据时，位置测量单元41将位置数据与其获取时间相关联，并随后向确定单元2传送位置数据。

确定单元42基于在第一存储器151中存储的道路地图信息识别与位置测量单元41获取的最新位置数据对应的链路。确定单元42还将所识别的链路与由第三存储器153中存储的最新位置信息指示的链路相比较。确定单元42基于比较结果确定用户车辆4是否已通过节点，或者用户车辆4是否已从节点所连接的两个链路之一离开并已进入该节点所连接的两个链路中的另一个。如果被比较的两个链路是相同链路，则确定单元42确定用户车辆4还没有通过节点(或没有离开或进入)。如果两个链路不同，则确定单元42评估用户车辆4已进入所识别的链路并已从另一链路离开，因此确定用户车辆4已通过节点。

在从确定单元42接收到指示用户车辆4还没有通过节点的确定结果时，第一更新单元43将第三存储器153中存储的最新位置信息中的位置数据和获取时间重写为上一次获取的位置数据及其获取时间。换句话说，当用户车辆4正在一个链路上行进时，每次执行时间位置测量时，第一更新单元43更新最新位置信息，并且将上一次获取的位置数据及其获取时间存储在第三存储器153中。

在从确定单元42接收到指示用户车辆4已通过节点的确定结果时，计算单元44基于第三存储器153中存储的获取时间以及位置测量单元41上一次获取位置数据时的时间来确定最新离开时间。通过该确定，还确定最新进入时间。计算单元44还计算从第二存储器152存储的进入时间到所确定的离开时间的时间段，或从先前确定的与用户车辆4上一次已从中离开的链路相关的进入时间到当前确定的离开时间的时间段。在交通信息提供系统100中，将计算单元44计算的时间段看作车辆通过链路所需的“行驶时段”。换句话说，行驶时段被定义为在根据指定的确定方法确定的离开时间和进入时间之间的差。在实施例中，根据在车辆通过节点之前和之后的不同时间获取的位置数据确定离开时间。然而，本发明不限于此。例如，由于车辆常常在红灯时停止，在车辆通过节点之前获取的最后位置数据的获取时间可被看作是离开时间，并且在车辆通过节点之后最先获取的位置数据的获取时间可被看作是进入时间。

当行驶时段计算结束时，第二更新单元45将第二存储器152中存储的进入时间重写为由计算单元44最后确定的进入时间，以及将第二存储器152中存储的链路识别数据重写为与用户车辆4最后已进入的链路相关的识别数据。这样，将第二存储器152中的进入信息32从与用户车辆4已从中离开的链路相关的信息切换为与用户车辆4当前正在其中行驶的链路相关的信息。

传送单元46向无线通信单元13传送由计算单元44计算的并存储在第四存储器154(传输缓冲器)中的行驶时段以及链路识别数据，所述无线通信单元13接下来向服务器5传送行驶时段和链路识别数据。如果将评估单元47评估的行驶时段写入传输缓冲器，则传送单元46向服务器5传送经评估后的行驶时段。

当从第二存储器152中存储的进入时间到当前时间的时间段超过给定时间段时，评估单元47基于在第三存储器153中存储的获取时间以及位置测量单元41最后获取位置数据的时间来确定最新离开时间和最新进入时间。基于所确定的离开时间以及在第二存储器中存储的进入时间，评估单元47还将行驶时段看作用户车辆4要通过用户车辆4已最后进入的链路所需的时间段。

现在参照图5至图7的操作图，更详细描述数据通信设备2的操作。在下面的描述中，使用图8所示的道路网。在图8中，每个白色圆圈表示节点，圆圈附近的每个4位数字表示给节点分配的节点编号。通过给链路两端存在的节点分配节点编号以及给道路网分配的二级网格编号来识别每个链路。在图8中，每个黑色圆圈表示执行位置测量的位置，并且为了易于说明，在各黑色圆圈中的编号指示位置测量的连续顺序。

在图5中，在交通信息提供系统100的便携式电话设备1和服务器5经由通信线路彼此连接时，CPU 14每经过给定的时间段而执行获取操作(在操作#1，#2处)。在获取操作中，从GPS单元18获取最新位置数据。优选地，给定时间段应该是1秒或更短，以保持行驶时段计算的精确度。例如，在给定时间段是0.1秒且车辆正以每小时40千米行驶时，在车辆移动每通过约1.1米的距离时执行获取操作。

如果在获取操作期间在传输缓冲器(其是第四存储器154)中执行重写，则在获取操作结束之后，CPU 14立即从传输缓冲器读取车辆信息，并且向服务器5传送车辆信息(在操作#3，#4，#5处)。在传送之后，CPU 14清空传输缓冲器，以准备下一次传送(在操作#6处)。操作#3至#6的过程等同于传送单元46的上述功能。

在获取操作结束后立即执行传送有助于增加要从服务器5向用户车辆4、4a和4b传递的交通信息的即时性。每当车辆如典型情况那样周期性地(例如每隔5分钟)向服务器传送时，不向服务器5传送用于反映在每两次传送操作之间的间隔期间观察到的交通条件的车辆信息。在数据通信设备2中，另一方面，在更新车辆信息之后立即向服务器5传送更新的车辆信息。因此，可以在服务中心更快地更新交通信息数据库7。

如果在获取期间在传输缓冲器中没有执行重写，则执行评估(在操作#3处)，然后传送传输缓冲器中的内容。当在用户车辆4所在的链路上发生塞车时，可执行评估。在用户车辆4逗留在链路上时，离开时间未知，并且以指定方法难以计算行驶时段。然而，在用户车辆4从链路离开之前，可评估行驶时段。所评估的行驶时段有助于服务器5检查链路上的条件。图5的操作#3的评估等同于评估单元47的上述功能，并且将在图7中更详细描述。

图6是图5的操作#2的获取过程的操作流程。

CPU 14从时钟单元17和GPS单元18获取当前时间和位置数据(在操作#21处)。图5的操作#1和图6的操作#21的过程等同于位置测量单元41的功能。

执行地图匹配，以比较位置数据与道路地图信息31(在操作#22处)，以及通过地图匹配来识别与用户车辆4的当前位置(或最后测量位置)对应的链路。进行检查，以确定用户车辆4是否已通过节点(或是否存在有离开和进入)(在操作#23处)。在该确定中，CPU 14引用在图10中所示的最新位置信息33中的链路识别数据。如果在第三存储器153中存储的链路与新识别的链路相同，则确定用户车辆4还没有通过节点。如果在第三存储器153中存储的链路与新识别的链路不相同，则确定用户车辆4已通过节点。操作#22和操作#23的过程等同于确定单元42的功能。

如果确定用户车辆4还没有通过节点，则CPU 14将最新位置信息33中的获取数据(位置数据和获取时间)重写为在操作#21获取的数据(在操作#28处)。由于链路保持相同，所以不需要重写链路识别数据。然而，可由与先前相同的链路识别数据覆写在所述链路识别数据之上。操作#28的过程等同于第一更新单元43的功能。

如果确定用户车辆4已通过节点，则CPU 14确定在所述节点通过确定中涉及的两条链路是否通过一个节点彼此连接(在操作#24处)。例如，如果在图8中所示的分配有二级网格编号“513445”的道路网中由“6”指示的位置处进行检查，则用户车辆4最后已从中离开的链路是由“1234-5678”表示的链路，而用户车辆4刚刚已进入其中的链路是由“5678-2345”表示的链路。这两条链路通过一个节点“5678”彼此持续连接。另一方面，如果在由“9”指示的位置处进行检查，则用户车辆4最后已从中离开的链路是由“5678-2345”表示的链路，而用户车辆4刚刚已进入其中的链路是由“7890-4567”表示的链路。这些链路并非彼此连接。由于从GPS卫星接收的电波较弱，所以可能引起按时序识别的两条链路并非彼此连接的这种现象。

如果两条链路彼此连接，则CPU 14前行至操作#25，并计算行驶时段。如上所述，行驶时段是在图9中所示的进入信息32中的进入时间和在这里新确定的离开时间之间的差。

在行驶时段计算之前，CPU 14确定离开时间。根据这里采用的确定方法，CPU 14确定精确地位于时间A和时间B之间的离开时间，其中时间A是当用户车辆4位于相对于用户车辆4从中离开的链路上的离开端节点位置(离开点)的最近测量位置时的时间，时间B是当用户车辆4位于相对于用户车辆4进入其中的链路上的进入端节点位置(进入点)的最近测量位置时的时间。将从时间A到时间B的时间段除以2，并且将商与时间A相加，以确定离开时间。例如，如果在由图8中的“6”指示的位置处确定离开时间，则在由“5”指示的位置处的获取时间是时间A，并且在由“6”指示的位置处的获取时间是时间B。在实际道路上，所确定的离开时间基本上与用户车辆4经过由节点“5678”表示的岔路口的中心点的时间相同。

根据用于确定离开时间的另一方法，从时间A到时间B的时间段不除以2，而是根据节点位置与相对于离开点的最近测量位置之间的距离以及节点位置与相对于进入点(同样也是离开点)的最近测量位置之间的距离来对从时间A到时间B的时间段进行相除。将与介于离开端上的测量位置和节点之间的距离对应的时间商与时间A相加，以确定离开时间。通过该方法，可确定具有更高精确度的离开时间。

通过任一确定方法，所确定的离开时间也是用户车辆4已进入新链路时的进入时间。换句话说，当确定离开时间时，进入时间被确定为同一时间。

将通过计算获得的行驶时段写入传输缓冲器(在操作#26处)。行驶时段是图11A至11C所示的多条车辆信息34。车辆信息34不仅包含行驶时段，还包含与已在其上确定行驶时段的链路相关的识别数据、与最接近于进入点的测量位置相关的获取数据、与最接近于离开点的测量位置相关的获取数据和数据类型。

车辆信息34中包含的数据类型由值“1”、“2”和“3”之一来表示，并且表示行驶时段的属性。在操作#25处计算行驶时段的情况下，数据类型的值为“1”，并且将具有图11A中所示的内容的车辆信息34传送至服务器5。

再参照图6，如果操作#24的确定结果为“否”，或者如果两个目标链路彼此不连接，则执行操作#29的过程。在操作#29处，CPU 14将进入信息32和最新位置信息33作为车辆信息34从第二存储器152和第三存储器153传送至传输缓冲器(第四存储器154)。这里，与车辆信息34中包括的最接近于离开点的测量位置相关的获取数据是最新位置信息33中的获取数据。

当执行这种传送时，在车辆信息34中包含的数据类型的值为“2”，其表示还没有计算行驶时段。将具有图11B中所示的内容的车辆信息34传送至服务器5。行驶时段保持清空。在接收到车辆信息34时，服务器5通过执行最短路径搜索来评估未清空的行驶路程，并且还评估在目标链路上的行驶时段。然后，服务器5将结果与交通信息数据库7相加。

操作#24至#26的过程和操作#29的过程等同于计算单元44的功能。

不管操作#24的确定结果为“是”还是“否”，CPU 14在操作#29处重写进入信息32。如果在操作#25处确定进入时间，则将所确定的进入时间以及与最接近于目标进入点的测量位置相关的获取数据写入第二存储器152。如果没有确定进入时间，则将上一次获取位置数据的时间(在图8的实例中，是在位置“9”处的时间)作为进入时间写入第二存储器152。操作#27的过程等同于第二更新单元45的功能。

图7示出图5的操作#7的评估操作过程的实例。

CPU 14从时钟单元17获得当前时间，并计算链路逗留(sojourn)时间(在操作#31、#32处)。链路逗留时间是从第二存储器152中存储的进入时间到当前时间的时间段。

然后，CPU 14确定链路逗留时间是否长于给定时间段(在操作#33处)。可将某个时间段(例如10分钟)用作对于任意链路的给定时间段。然而，本发明不限于这种安排，给定时间段还可根据每条链路的长度改变。例如，在道路地图信息31中包括的链路长度可除于被看作交通堵塞速度的速度(例如，每小时10千米)，并且可将相除的结果用作给定时间段。

如果链路逗留时间不长于给定时间段，则所述操作通过评估操作例程返回至主例程。

如果链路逗留时间长于给定时间段，则CPU 14按下面的方式评估行驶时段(在操作#34处)。对道路地图信息31进行搜索，所用的关键字是第二存储器152中存储的进入信息32中的节点编号1。节点编号1标识位于进入端上的节点。然后，获取与节点相关的位置数据(纬度和经度)。根据所获取的节点位置数据以及在第三存储器153中存储的最新位置信息33中的位置数据，确定行驶距离(其为在节点和当前位置之间的距离)。将行驶距离除以进入信息32中的进入时间和最新位置信息33中的获取时间之间的差，以获得平均车辆速度。将道路地图信息31中的目标链路的链路长度除以平均车辆速度，并且将相除的结果用作行驶时段的评估值。

将所评估的行驶时段写入传输缓冲器(在操作#35处)。将车辆信息34中的数据类型的值改变为“3”，这表示行驶时段是经评估后的值。在主例程的操作#5处(见图5)，将具有图11C中所示的内容的车辆信息34传送至服务器5。

在上述操作中，在对行驶时段进行计算或评估之后立即将车辆信息34传送至服务器5。如上所述，在这个连续传输中增加信息分发的即时性。然而，本发明不限于这个实施例。例如，可以经过某个时间段而存储行驶时段，并且可以以某个间隔将车辆信息传送至服务器5。该方法称为批处理方法。在通过批处理方法执行传输的情况下，将具有图12中所示的内容的车辆信息34b传送至服务器5。车辆信息34b包括示出了与识别记录对应的编码(ID)的项目。

根据上述实施例，为了将行驶时段传送至服务器5，应该在用作移动终端的数据通信设备2中临时存储与链路(目标车辆正行驶其上)的进入相关的获取信息(位置和时间)、与离开相关的获取信息、链路识别信息以及行驶时段。由于在第三存储器153中存储的数据被连续更新，所以可使得存储器容量更小。

在用户车辆4中计算行驶时段并将其传送至服务器5的实施例具有如下优点：在从车辆到服务器5的通信中，针对服务器5获取一条链路的行驶时段所需的数据量小于通常的在车辆中累积位置测量信息并将其传送至服务器的典型情况。更具体地，具有图11A至11C中任意所示结构的车辆信息34的数据量是67字节，这小于以128字节分组为基础的分组通信中的一个分组(packet)。67字节的明细为：用于终端识别编码的10字节；用于数据类型的1字节；用于二级网格编号的4字节；用于节点编号的4×2字节；用于行驶时段的4字节；用于当前时间的4×2字节；以及用于纬度和经度的16×2字节。在以1秒间隔执行位置测量且以5分钟的间隔执行传输的典型情况下，在一个传送操作中要传送的传输信息是与300个位置测量操作相关的位置测量信息，并且数据量为6010字节，即等同于47个分组。6010字节的明细为：用于终端识别编码的10字节；用于当前时间的4×300字节；以及用于纬度和经度的16×300字节。

优选较小的通信数据量以降低通信成本和避免拥堵(congestion)。即使基于量入为出(pay-as-you-go)基准来收取通信费，只要通信数据量很小，则服务的用户必须支付的货币量就很少。这个优点有助于服务的普及。在用户车辆4、4a和4b的数目变大时，可提供更多复杂的服务，以发布与更大区域相关的更多特定交通信息。

此外，根据上述实施例，如果由于车辆在给定时间段内难以通过链路而难以计算行驶时段，则评估行驶时段并将其与数据类型一起传送至服务器5。由此，可以在服务中心进行即时检查以确定是否存在交通拥堵。

本发明适于具有有限存储器容量的便携式设备，但也可应用于要被集成到车辆中且可具有安装其上的相对大容量的存储器的固定型设备。硬件结构、要临时存储的每个信息类型的数据结构、位置测量方法、以及要在位置数据的获取(通过位置测量而获取)和车辆信息的传输之间执行的过程不限于这个实施例的过程。便携式电话设备1、1a和1b可连接至导航设备或显示设备，以将对容易观看的交通信息的显示功能集成到数据通信设备2。

尽管所述交通信息是通过使用交通信息提供系统100中的便携式电话设备1、1a和1b被分发至用户车辆4、4a和4b的，但还能采用不涉及便携式电话设备1、1a和1b的系统传递交通信息。在这种系统中，由中心使用便携式电话设备1、1a和1b来收集探测信息，并且被集成到各个便携式电话设备1、1a和1b中的数据通信设备2、2a和2b传送车辆信息，而不接收交通信息。

图13示出根据实施例的交通信息提供系统200的结构。图14示出根据实施例的汽车导航设备的结构。在这些附图中，通过与图1和图3所用的相同的编号来表示与图1和图3中所示的相同的组件，并且在此忽略或简化其说明。

如图13所示，交通信息提供系统200包括用户车辆4、4a和4b；以及在服务中心提供的服务器5b。交通信息提供系统200提供向车辆分发交通信息的服务。将作为将要在服务中使用的数据通信设备(终端设备)的固定或便携式汽车导航设备3、3a和3b集成在用户车辆4、4a和4b中。汽车导航设备3、3a和3b和服务器5b经由无线网络执行数据通信。汽车导航设备3、3a和3b通过与上述实施例中的数据通信设备2、2a和2b相同的方式计算行驶时段，以及向服务器5b传送包含所计算的行驶时段的车辆信息。由于汽车导航设备3、3a和3b包括彼此相同的结构，所以下面仅描述汽车导航设备3的结构作为典型实例。

汽车导航设备3通过与上述实施例中的数据通信设备2、2a和2b相同的方式计算行驶时段，以及向服务器5b传送包含所计算的行驶时段的车辆信息。为此，汽车导航设备3包括：存储器单元15b，其提供第一存储器151b、第二存储器152、第三存储器153、和第四存储器154作为工作区；CPU 14，其形成有微型计算机，以实现与图4中所示的处理单元41至47相同的功能；ROM 16b，其存储要由CPU 14b执行的程序；以及无线通信单元13b，其具有天线131b。第一存储器151b存储与当前位置的周围区域相关的道路地图信息31b。道路地图信息31b从服务器5b下载，或从汽车导航设备3持有的记录介质(未示出)读取。

此外，汽车导航设备3就行驶时段而向服务器5b进行询问，并显示在当前位置与目的点之间所需的期望时间。为此，汽车导航设备3包括：操作面板19a，用于用户输入目的地；以及液晶显示器194(其为用于显示所期望的必要时间的设备)。操作面板19b包括用于音频引导(guidance)的扬声器。在由CPU 14b实现的功能中，当在稍后描述的汽车导航操作中确定到目的地的路程时，传送单元47向服务器5b传送与构成路程的每条链路相关的识别数据。

如图15所示，汽车导航设备3的CPU 14b执行操作#41至#47(传送车辆信息的过程)以及操作#48的导航操作的系列过程。图16中示出导航操作的过程。

在图16中，当车辆4上的用户向汽车导航设备3输入目的地时，CPU 14从GPS单元18获取位置数据(在操作#51、#52处)。然后，CPU 14b执行路程搜索以确定从由所获取的位置数据指示的当前位置到用户指定的目的地的路程(在操作#53处)，以及从道路地图信息31b提取与构成所确定的路程的链路相关的识别数据(在操作#54处)。CPU 14b向服务器5b传送所提取的识别数据的集合，以及就每条链路的行驶时段而向服务器5b进行询问(在操作#55处)。服务器5b依次引用交通信息数据库7，并将每条被请求的链路的行驶时段作为期望的行驶时段传送至汽车导航设备3。在从服务器5b接收到响应时，CPU 14b累加各链路的行驶时段，以计算到达目的地所需的期望时间(在操作#57处)，并显示到达目的地所需的期望时间和凸显了从当前位置到目的地的路程的地图(在操作#58处)。

随后，在车辆4继续行进时，执行包括用于连续更新地图和定位器显示的过程的其他过程(在操作#59处)。在其他过程中，与用于向服务器5b传送车辆信息的系列过程并行地执行在车辆4移动之后的给定过程。换句话说，当显示或用声音宣布路程时，汽车导航设备3计算每次其通过节点时所通过的链路的行驶时段，并向服务器5b传送行驶时段。

导航操作中的操作#51的过程等同于作为输入单元的CPU 14b的功能。操作#52和#53的过程等同于作为路程确定单元的CPU 14b的功能。操作#56的过程等同于作为接收单元的CPU 14b的功能。操作#57和#58的过程等同于作为显示单元的CPU 14b的功能。

提供一种方法和系统，以从便携式设备周期性获得(收集)车辆的位置数据，以及基于位置数据的更新版本计算指示到达目的地所需的时间的时段。尽管这里示出了便携式设备的特定实例，但是本发明不限于任何特定类型的设备。

所述实施例可被实现为计算硬件(计算装置)和/或软件，例如被实现为(在非限制的实例中)可存储、提取、处理和/或输出数据和/或与其他计算机通信的任意计算机。可以在计算硬件的显示器上显示所生成的结果。通信介质的实例包括载波信号。

此外，根据实施例的一方面，可提供所描述的特征、功能和/或操作的任意组合。

实施例的许多特点和优点根据具体描述而变得清楚明显，因此，所附权利要求的目的在于涵盖落入其真实精神和范围内的实施例的所有这些特点和优点。此外，由于对本领域普通技术人员而言容易出现多种修改和改变，所以不期望将发明性实施例限制为所示和所述的精确结构和操作，由此，可以采用所有适当的修改和等同物而落入本发明的范围内。

本文所述列举的所有实例和条件性语言旨在用于教导目的，以帮助读者理解由发明人提出的用以促进本领域技术进步的发明和概念，并且可被理解为并非对这些具体列举的实例和条件的限制，且说明书中这些实例的组织也不涉及本发明的优缺点的展示。尽管已对本发明的实施例进行了详细描述，但是应理解，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可以对其进行各种改变、替代和更改，其范围在权利要求及其等同物中被限定。

Claims (9)

1.一种能够安装在车辆上的数据通信设备，包括：

第一存储器，存储道路地图信息，所述道路地图信息指示道路网中被分配有编号的多个节点的位置，所述道路网由所述多个节点以及多条链路来表示，每一条所述链路连接所述节点的两个相邻节点；

第二存储器，存储所述车辆进入所述多条链路中的一条链路时的时间，并存储与对应于所述时间的所述链路相关的识别数据；

第三存储器，在某个时间存储所述车辆的位置，并存储与对应于所述位置的所述链路相关的识别数据；

位置测量单元，周期性获取指示所述车辆的位置的位置数据；

确定单元，在每次获取位置数据时基于所述道路地图信息来识别对应于所获取的最新位置数据的链路，并将所识别的链路与存储于所述第三存储器中的链路进行比较，以确定所述车辆是否已通过节点；

第一更新单元，接收指示所述车辆还没有通过节点的确定结果，并将存储于所述第三存储器中的所述位置数据和获取时间重写为最后获取的位置数据和获取时间；

计算单元，接收指示所述车辆已通过节点的确定结果，基于存储于所述第三存储器中的获取时间以及所述位置测量单元已最后获取位置数据时的时间来确定离开时间，并基于所确定的离开时间和存储于所述第二存储器中的进入时间来计算指示所述车辆通过这样的链路所需的时间的行驶时段，此链路是所述车辆已最后从中离开的链路；

第二更新单元，在所述行驶时段计算结束之后，将所述计算单元最后确定的所述离开时间作为进入时间写入，代替存储于所述第二存储器中的进入时间，并将存储于所述第二存储器中的链路识别数据重写为与所述确定单元最后识别的链路相关的识别数据；以及

传送单元，向给定的通信目的地传送与对应的链路相关的所计算的行驶时段和所述识别数据。

2.根据权利要求1所述的数据通信设备，其中在每次计算所述行驶时段时，所述传送单元传送所述行驶时段。

3.根据权利要求1所述的数据通信设备，包括：

输入单元，接收目的地输入；

路程确定单元，引用所述道路地图信息，并响应于所述目的地输入而确定在到达所述目的地之前所述车辆要通过的链路的集合；

接收单元，从通信目的地接收所述链路的集合中的每一条链路的期望行驶时段；以及

显示设备，引用所述道路地图信息，并基于所接收的每一条链路的期望行驶时段来显示指示每一条所述链路的地图信息和期望行驶时段，以及

其中当确定所述链路的集合时，所述传送单元向所述通信目的地传送与所述链路的集合中的每一条所述链路相关的识别数据。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的数据通信设备，其中将所述数据通信设备集成到便携式电话设备中。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的数据通信设备，其中将所述数据通信设备集成到所述车辆中。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的数据通信设备，其中在与存储于所述第三存储器中的位置数据对应的链路和与最后获取的位置数据对应的链路是由一个节点彼此连接的情况下，所述计算单元计算所述行驶时段，而在其他情况下不计算所述行驶时段；以及

当所述计算单元计算所述行驶时段时，所述传送单元将所计算的行驶时段和与对应的链路相关的识别数据传送至给定的通信目的地，并当所述计算单元不计算所述行驶时段时，所述传送单元将存储于所述第二存储器和所述第三存储器中的信息传送至所述通信目的地。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的数据通信设备，还包括：

评估单元，当存储于所述第二存储器中的进入时间与所述当前时间之间的时间段超出给定的时间段时，基于存储于所述第三存储器中的获取时间和所述位置测量单元已最后获取位置数据时的时间来确定最新离开时间，并基于所确定的离开时间和存储于所述第二存储器中的进入时间来评估所述车辆通过这样的链路所需的时间，此链路是所述车辆已最后进入的链路；以及

所述传送单元将经所述评估单元评估的时间作为行驶时段传送至通信目的地。

8.一种数据通信系统，其中数据通信设备与服务器进行数据通信，所述数据通信系统包括：

能够安装在车辆上的所述数据通信设备，包括：

第一存储器，存储道路地图信息，所述道路地图信息指示道路网中被分配有编号的多个节点的位置，所述道路网由所述节点以及多条链路来表示，每一条所述链路连接所述节点的两个相邻节点；

第二存储器，存储所述车辆进入链路时的时间，并存储与所述链路相关的识别数据；

第三存储器，在某个时间存储所述车辆的位置，并存储与对应于所述位置的链路相关的识别数据；

位置测量单元，周期性获取指示所述车辆的位置的位置数据；

确定单元，在每次获取位置数据时基于所述道路地图信息来识别对应于所获取的最新位置数据的链路，并将所识别的链路与存储于所述第三存储器中的链路进行比较，以确定所述车辆是否已通过节点；

第一更新单元，接收指示所述车辆还没有通过节点的确定结果，并将存储于所述第三存储器中的所述位置数据和获取时间重写为最后获取的位置数据和获取时间；

计算单元，接收指示所述车辆已通过节点的确定结果，基于存储于所述第三存储器中的获取时间以及所述位置测量单元已最后获取位置数据时的时间来确定最新离开时间，并基于所确定的离开时间和存储于所述第二存储器中的进入时间来计算指示所述车辆通过这样的链路所需的时间的行驶时段，此链路是所述车辆已最后从中离开的链路；

第二更新单元，在所述行驶时段计算结束之后，将所述计算单元最后确定的所述离开时间作为进入时间写入，代替存储于所述第二存储器中的进入时间，并将存储于所述第二存储器中的链路识别数据重写为与所述确定单元最后识别的链路相关的识别数据；以及

传送单元，向所述服务器传送与对应的链路相关的所计算的行驶时段和所述识别数据；以及

所述服务器包括：

接收单元，接收所计算的行驶时段和所述识别数据。

9.一种信息收集方法，用于从交通信息提供系统中的能够安装在车辆上的数据通信设备收集信息，由所述交通信息提供系统中的服务器收集所述信息，所述方法使得所述数据通信设备执行操作，所述操作包括以下步骤：

在第一存储器中存储道路地图信息，所述道路地图信息指示道路网中被分配有编号的多个节点的位置，所述道路网由所述节点以及多条链路来表示，每一条所述链路连接所述节点的两个相邻节点；

在第二存储器中存储所述车辆进入链路时的时间，并存储与所述链路相关的识别数据；

在某个时间在第三存储器中存储所述车辆的位置，并存储与对应于所述位置的链路相关的识别数据；

所述数据通信设备执行操作，所述操作包括以下步骤：

周期性获取指示所述车辆的位置的位置数据；

在每次获取位置数据时基于所述道路地图信息来识别对应于所获取的最新位置数据的链路，并将所识别的链路与存储于所述第三存储器中的链路进行比较，以确定所述车辆是否已通过节点；

当所述车辆还没有通过节点时，将存储于所述第三存储器中的所述位置数据和获取时间更新为最后获取的位置数据和获取时间；

当所述车辆已通过节点时，基于存储于所述第三存储器中的获取时间以及所述位置测量单元已最后获取位置数据时的时间来确定最新离开时间，并基于所确定的离开时间和存储于所述第二存储器中的进入时间来计算指示所述车辆通过这样的链路所需的时间的行驶时段，此链路是所述车辆已最后从中离开的链路；

在所述行驶时段计算结束之后，将最后确定的离开时间作为进入时间写入，代替存储于所述第二存储器中的进入时间，并将存储于所述第二存储器中的链路识别数据重写为与最后识别的链路相关的识别数据；以及

向所述服务器传送与对应的链路相关的所计算的行驶时段和所述识别数据。

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